SISTEM KOLOID
Sistem
koloid merupakan suatu bentuk campuran dua atau lebih zat yang bersifat homogen
namun memiliki ukuran partikel terdispersi yang cukup besar (1 - 100 nm), sehingga terkena efek Tyndall. Bersifat homogen berarti partikel
terdispersi tidak terpengaruh oleh gaya gravitasi atau gaya lain yang dikenakan kepadanya;
sehingga tidak terjadi pengendapan, misalnya. Sifat homogen ini juga dimiliki
oleh larutan, namun tidak dimiliki oleh
campuran biasa (suspensi).
Koloid
mudah dijumpai di mana-mana: susu, agar-agar, tinta, sampo, serta awan
merupakan contoh-contoh koloid yang dpat dijumpai sehari-hari. Sitoplasma dalam sel
juga merupakan sistem koloid. Kimia koloid
menjadi kajian tersendiri dalam kimia industri
karena kepentingannya.
Apabila
suatu zat dicampurkan dengan zat lain, maka akan terjadi penyebaran secara
merata dari suatu zat ke dalam zat lain yang disebut sistem dispersi atau campuran.
Zat yang didispersikan disebut fase terdispersi, sedangkan medium yang
digunakan untuk mendispersikan disebut medium pendispersi. Contoh: susu bubuk
dimasukkan ke dalam air hangat membentuk sistem dispersi, air sebagai medium
pendispersi, dan susu bubuk sebagai zat terdispersi. (Analogikan dengan
larutan, ada zat terlarut dan medium pelarut) Berdasarkan ukuran partikelnya,
sistem dispersi dibedakan menjadi tiga kelompok, yaitu suspensi, koloid, dan
larutan.
v Larutan (dispersi molekuler)
Larutan merupakan sistem dispersi yang ukuran diameter
partikel zat terdispersinya sangat kecil (< 10-7 cm atau < 1 nm),
sehingga tidak dapat dibedakan antara partikel pendispersi dengan partikel
terdispersi. Contoh: Larutan gula, larutan garam, udara bersih
v Koloid
Koloid merupakan sistem dispersi yang ukuran diameter
partikel zat terdispersinya 10-7 - 10-5 cm (1 – 100 nm), secara makroskopis
tampak homogen, tetapi sebenarnya heterogen (dengan mikroskop ultra dapat dibedakan
antara partikel pendispersi dengan partikel terdispersi). Contoh: susu cair,
asap, dan kabut.
v Suspensi
Suspensi merupakan sistem dispersi yang ukuran diameter
partikel zat terdispersinya relatif besar
(> 10-5 cm atau > 100 nm) dan tersebar merata dalam medium
pendispersinya. Pada umumnya suspensi merupakan campuran heterogen. Contoh :
pasir yang dicampur dengan air, air sungai, dan air kopi. Dalam sistem
dispersi, partikel terdispersi dapat diamati dengan mikroskop biasa atau dengan
mata telanjang.
Table
1.1 Perbandingan sifat-sifat larutan, koloid, dan suspensi
|
Pembeda
|
Larutan
|
Koloid
|
Suspensi
|
|
Contoh
|
Larutan
alkohol 70 %, air gula, udara bersih, air laut, spiritus, bensin
|
Susu, losion,
lem, jelly, mentega, cat, busa sabun, asap, kabut, awan
|
Air kopi, air
sungai yang keruh, campuran air dengan minyak
|
|
Ukuran partikel
|
< 1 nm
|
1-100 nm
|
> 100 nm
|
|
Distribusi partikel
|
Homogen
|
Secara
makroskopis homogen, tetapi secara mikroskopis heterogen (sebenarnya
heterogen)
|
Heterogen
|
|
Jumlah fasa
|
Satu fasa
|
Dua fasa,
|
Dua fasa
|
|
Penampilan fisis
|
Partikel
terdispersi (zat terlarut) tidak dapat diamati
|
Partikel
terdispersi dapat diamati dengan mikroskop ultra
|
Partikel
terdispersi dapat diamati dengan mata biasa
|
|
Kestabilan
|
Stabil, tidak
terpisah
|
Relatif
stabil, sukar tepisah
|
Tidak stabil,
mudah terpisah
|
|
Pengendapan
|
Tidak
mengendap
|
Sukar mengendap
|
Mudah
mengendap
|
|
Penyaringan
|
Tidak dapat
disaring
|
Dapat
disaring dengan kertas saring ultra (saringan semi permeabel)
|
Dapat
disaring dengan kertas saring biasa.
|
Istilah
koloid berasal dari bahasa yunani yaitu “kolla”
yang berarti lem dan “oid” yang
berarti seperti. Dalam hal ini yang berkaitan dengan lem adalah sifat
difusinya, karena koloid mempunyai nilai difusi yang rendah seperti lem.
Sistem
koloid merupakan suatu bentuk campuran yang keadaanya terletak antara larutan
dan suspensi (campuran kasar). Sistem koloid ini mempunyai sifat-sifat khas
yang berbeda dari sifat larutan maupun suspensi. Secara makroskopis, koloid
tampak homogen, namun secara mikroskopis kolid bersifat heterogen.
B.
Jenis-jenis koloid
Pengolongan
suatu sistem koloid terdiri dua fase yaitu, fasa terdispersi dan
fase/medium pendispersi tersebut. Baik
fase terdispersi maupun fase/medium pendispersi dapat berupa gas, cair dan
padat. Zat yang didispersikan disebut fase terdispersi sedangkan medium yang digunakan
untuk mendispersikan disebut medium pendispersi. Contohnya pada saat kita
membuat susu (misalnya susus instan) dengan mencanpurkannya dengan air, fase
terdispersinya adalah lemak sedangkan medium pendispersinya adalah air.
Berdasarkan
fase terdispersinya, koloid dapat dikelompokkan menjadi 8 macam (dalam hal ini,
gas dengan gas tidak dapat membentuk sistem koloid karena pencampuran gas
selalu homogen).
Dapat
dilihat seperti yang tercantum pada Table 2 berikut:
|
No
|
Fasa terdispersi
|
Fasa pendispersi
|
Nama
|
Contoh
|
|
1.
|
Padat
|
Gas
|
Aerosol padat
|
Asap, debu di udara
|
|
2.
|
Padat
|
Cair
|
Sol
|
Cat , tinta, tepung dalam air, tanah liat
|
|
3.
|
Padat
|
Padat
|
Sol padat
|
Gelas berwarna, intan hitam,
paduan logam
|
|
4.
|
Cair
|
Gas
|
Aerosol Cair
|
Hairspray dan obat nyamuk, kabut, awan
|
|
5.
|
Cair
|
Cair
|
Emulsi
|
Susu, mayones, krim tangan, santan,minyak ikan
|
|
6.
|
Cair
|
Padat
|
Emulsi padat
|
Jelly, keju, mentega
|
|
7.
|
Gas
|
Cair
|
Buih
|
Putih telur yang dikocok, busa sabun
|
|
8.
|
Gas
|
Padat
|
Buih padat
|
Styrofoam, karet busa, batu apung
|
Berikut
ini merupakan contoh koloid dalam kehidupan sehari-sehari.
a)
Aerosol
Sistem koloid dari
partikel padat atau cair yang terdispersi dalam gas disebut aerosol. Jika zat
yang terdispersi berupa zat padat, disebut aerosol padat
Contoh : asap yang keluar dari knalpot mobil dan cerobong
industri Jika zat yang terdispersi berupa zat cair, disebut aerosol cair
Contoh : kabut di
daerah pengunungan, hair spray,
parfum, dan cat semprot.
b)
Sol
Sol adalah sistem
koloid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat cair.
Contoh: kanji dalam
air, agar-agar dalam air, lempung (tanah liat) dalam air, tawas atau Al(OH)3
dalam air, deterjen, tinta dan cat.
c)
Emulsi
Emulsi adalah
sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam zat cair. Suatu emulsi
terjadi bila terdapat dua jenis zat cair yang tidak saling melarutkan, seperti
minyak dan air. Dalam hal ini, minyak diartikan sebagai semua zat cair yang
tidak dapat bercampur dengan air sehingga emulsi dapat digolongkan menjadi dua
bagian, yaitu:
i.
Emulsi
minyak dalam air (M/A)
Contoh : susu, santan, lateks
ii.
Emulsi
air dalam minyak (A/M)
Contoh : minyak ikan dan mayonais
Emulsi
terbentuk karena pengaruh suatu pengemulsi (emulgator). Contohnya adalah sabun
yang dapat mengemulsikan minyak ke dalam air. Jika campuran minyak dengan air
dikocok, maka akan diperoleh suatu campuran yang segera memisah jika didiamkan.
Akan tetapi, jika sebelum dikocok ditambahkan sabun atau detergen, maka
diperoleh campuran yanag stabil yang kita sebut emulsi.
Contoh lainnya
adalah kasein dalam susu dan kuning telur
dalam mayonaise.
d)
Buih
Sistem koloid dari
gas yang terdispersi dalam zat cair disebut buih. Seperti halnya dengan emulsi,
untuk menstabilkan buih diperlukan zat pembuih, misalnya sabun, deterjen dan
protein. Buih dapat dibuat dengan mengalirkan suatu gas ke dalam zat cair yang
mengandung pembuih. Buih digunakan pada berbagai proses, misalnya, pada
pengolahan bijih logam, pada alat pemadam kebakaran dan lain-lain.
e)
Gel
Koloid setengah
kaku (antara padat dan cair) disebut Gel. Gel dapat terbentuk dari suatu sol
yang zat terdispersinya mengadsorpsi medium pendispersinya sehingga terbentuk
koloid yang agak padat.
Contoh : agar-agar
dan kanji (jika dipadatkan), lem, gelatin, selai, dan gel sabun.
C.
Penggunaan Koloid
Dalam
lingkungan di sekitar kita, banyak ditemukan sistem kolod, baik yang berasal
dari alam maupun yang dibuat manusia. Koloid-koloid tersebut ada yang merugikan
manusia, tetapi banyak juga yang menguntungkan manusia. Beberapa manfaat dari
koloid bagi kehidupan manusia antara lain:
1. Untuk
menghilangkan kotoran
Koloid
yang digunakan untuk menghilangkan kotoran adalah detergen dan sabun. Dengan
sifat khas dari sabun atau deterjen yang mempunyai dua kutub, maka kotoran yang
menempel pada badan, pakaian, atau peralatan lainnya dapat dihilangkan.
Pada
saat mandi atau mencuci, kita menggunakan sabun atau detergen. Molekul-molekul
sabun terdiri dari dua bagian, yaitu bagian kepala dan bagian ekor. Bagian
kepala merupakan bagian yang mudah bersatu dengan air, sedangkan bagian ekor
merupakan bagian yang sulit bercampur dengan air, tetapi mudah bercampur dengan
lemak. Pada saat mencuci, bagian ekor akan masuk pada kotoran yang mengandung
lemak, sedangkan bagian kepala akan ditarik oleh molekul-molekul air. Akibatnya
kotoran-kotoran yang melekat pada badan atau pakaian akan dikelilingi oleh
molekul sabun atau detergen, sehingga kotoran akan lepas dan masuk ke dalam
air.
Sabun
dapat berfungsi sebagi emulgator, yaitu zat yang dapat menyatukan campuran zat
yang memisah, seperti campuran dengan air. Selain berfungsi sebagai emulgator,
sabun juga dapat berfungsi sebagai zat pembasah yang dapat menurunkan tegangan
permukaan air.
2. Untuk
mengurangi kadar pencemaran di udara
Udara
merupakan gabungan dari beberapa bahan kimia. Bahan-bahan kimia yang terdapat
di udara jumlahnya bervariasi, tetapi secara umum ada yang dapat menyebabkan
terjadi pencemaran udara dan ada pula yang tidak menyebabkan pencemaran udara.
Pencemaran
udara yang disebabkan oleh oksida karbon, oksida belerang, oksida nitrogen,
partikulat dan senyawa hidrokarbon. Bahan-bahan pencemar udara kebanyakan
berasal dari asap pabrik, asap kendaran bermotor, aktivitas gunung berapi, dan
pembakaran sampah. Asap yang dikeluarkan pabrik dapat dikurangi kadar bahan
pencemarnya dengan menggunakan alat Cotrell. Dengan menggunakan alat ini, udara
yang dilepaskan ke alam diharapkan sudah tidak banyak mengandung bahan
pencemar.
3. Untuk
bahan kosmetik
Kosmetik
merupakan bahan kimia yang banyak digunakan wanita. Kosmetik dapat berupa
padatan atau berupa cairan. Penggunaan kosmetik yang berupa cairan dibuat dalam
bentuk koloid dengan pelarut tertentu.
4. Untuk
bahan makanan dan obat-obatan
Makanan
yang ada berwujud padat dan ada yang berwujud cair. Beberapa makanan yang
berwujud padat lebih sukar dicerna, sehingga harus diubah dalam bentuk cair.
Makanan yang dibuat dalam bentuk cair yang berupa koloid, diantaranya adalah
susu.
Obat-obatan
juga ada yang berwujud padat dan ada yang berwujud cair. Obat-obatan untuk
anak-anak umumnya berada dalam bentuk cair(sirup) yang merupakan sistem koloid.
5. Untuk
menghilangkan bau badan
Tubuh
manusia setelah melakukan aktivitas akan mengeluarkan keringat. Keringat banyak
mengandung protein, sehingga bila diuraikan oleh bakteri akan menimbulkan bau
tidak sedap.Untuk mengendapkan protein yang ada dalam keringat, maka digunakan
sistem koloid berupa deodorant. Deodorant
ini mengandung Aluminium klorida, sehingga protein dalam keringat akan
mengendap.
SIFAT-SIFAT
KOLOID
Koloid merupakan
sistem campuran yang mempunyai sifat-sifat khusus. Sifat-sifat ini tidak
dimiliki oleh campuran heterogen dan homogen. Sifat-sifat koloid tersebut
antara lain adalah sebagai berikut:
1) Efek Tyndall
Sifat khas pada sistem koloid yang membedakan
dengan sistem dispersi lain salah satunya adalah efek Tyndall. Efek Tyndall
adalah peristiwa penghamburan cahaya oleh partikel koloid. Peristiwa ini
pertama kali dikemukakan oleh John Tyndall (1820-1893), setelah mengamati
seberkas cahaya putih yang dilewatkan pada sistem dispersi koloid. Apabila
cahaya putih dilewatkan kedalam dispersi koloid yaitu partikel-partikel fase
terdispersinya sangat kecil maka cahaya dengan panjang gelombang lebih pendek
dari spektrum cahaya tampak akan dihamburkan lebih banyak oleh partikel
koloidnya.
Efek Tyndall dapat digunakan untuk
membedakan sistem koloid dengan larutan sejati. Partikel-partikel dalam larutan
terlalu kecil untuk memantulkan cahaya, sehingga jalannya berkas cahaya dalam
larutan tidak dapat dilihat. Sebaliknya, jika ada cahaya melalui sistem koloid,
maka cahaya tersebut akan terlihat nyata. Partikel-partikel koloid akan
menghamburkan cahaya itu ke segala arah meskipun partikel-partikel koloidnya
sendiri tidak tampak.
2) Gerak Brown
Gerak Brown adalah gerak acak
partikel koloid dalam medium pendispersinya. Jika suatu mikroskop ultra, yaitu
mikroskop optik yang besar daya pisahnya, difokuskan pada suatu sistem dispersi
koloid pada arah tegak lurus dengan berkas cahaya berlatar belakang gelap, maka
akan tampak partikel-partikel koloid, bukan sebagai partikel dengan batas yang
jelas, tetapi sebagai bintik yang berkilauan. Dengan mengikuti bintik-bintik
cahaya yang dipantulkan itu, kitra dapat mengetahui bahwa partikel-partikel
koloid secara terus-menerus bergerak lurus kesegala arah secara acak (zig-zag).
Albert Einstein memberikan
penjelasan matematis gerakan tersebut. Dia menunjukan bahwa suatu partikel
mikroskopis yang melayang dalam suatu medium akan menunjukan gerakan acak
karena banyaknya tabrakan oleh molekul-molekul pada sisi-sisi partikel itu
tidak sama. Akibatnya, partikel koloid akan bergerak searah dengan arah
resultan vektor atas gaya yang bekerja pada partikel koloid tersebut. Disamping
itu, kenaikan temperatur meningkatkan laju gerak Brown. Ini membuktikan, bahwa
energi kinetik molekul merupakan fungsi temperatur. Ramalan matematis Einstein
mengenai tabrakan acak yang tidak seragam itu dibuktikan kebenarannya oleh
ilmuan Prancis, Jean Periin. Gerak Brown ini juga membuktikan teori kinetik molekul.
Gerak Brown pada sistem koloid menyebabkan partikel-partikel koloid tersebut
merata dalam medium pendispersinya dan tidak mungkin memisah meskipun
didiamkan. Contoh: apabila kita mendiamkan susu untk beberapa lam, kita tidak
akan mendapati endapan. Hal ini disebabkan adanya gerak terus-menerus secara
acak yang dilakukan oleh partikel-partikel koloid. Gerak acak seperti itulah
yang disebut dengan gerak Brown.
3) Adsorpsi
Materi dalam bentuk koloid memiliki
luas permukaan yang sangat besar, sehingga dapat menarik zat-zat asing untuk
menempel pada permukaannya. Adhesi partikel-partikel asing tersebut pada
permukaan partikel-pertikel koloid dinamakan adsorpsi. Partikel-partikel zat
yang teradsorpsi terikat kuat dengan ketebalan tidak lebih dari satu atau dua
molekul (atau ion). Banyaknya partikel zat asing yang dapat teradsorpsi
bergantung pada luas permukaan yang tersingkap. Karena koloid memiliki luas
permukaan yang sangat luas, maka efisiensi adsorpsi oleh sistem koloid sangat
tinggi.Misalnya:
Partikel koloid dapat mengadsorpsi
partikel bermuatan dari fase pendispersinya. Jenis muatan tergantung dari jenis
partikel yang bermuatan. Partikel sol Fel (OH)3 kemampuan untuk mengadsorpsi
kation dari medium pendisperinya sehingga bermuatan positif. Untuk melihat
animasinya klik disini
Jika partikel-partikel koloid
mengadsorpsi ion pada permukaannya, maka koloid tersebut akan bermuatan
listrik. Sifat adsorpsi koloid dapat dimanfaatkan dalam proses pemurnian gula
pasir, penjernihan air, pewarnaan tekstil, pengobatan muntaber dan penahanan
zat-zat hara oleh humus dan tanah liat.
4) Elektroforesis
Elektroforesis adalah pergerakan
partikel-partikel koloid di bawah pengaruh medan listrik. Peristiwa bergeraknya
partikel-pertikel koloid ke salah satu elektrode menunjukan bahwa partikel
koloid bermuatan listrik. Partikel-partikel koloid dapat bermuatan listrik
karena terjadi penyerapan ion pada permukaan partikel koloid. Kestabilan sistem
koloid disebabkan adanya muatan listri pada permukaan partikel kolloid, selain karena
adanya gerak Brown. Pada peristiwa elektroforesis, partikel kolloid akan
dinetralkan muatannya dan digumpalkan pada elektrode. Sifat ini digunakan untuk
menentukan muatan yang dimiliki oleh partikel koloid. Gejala ini dapat diamati
dengan menggunakan alat sel elektrolisis. Untuk lebih jelasnya klik disini
untuk melihat gambarnya. Jika sepasang elektrode dimasukan kedalam dispersi
koloid dan kedalamnya dialirkan arus listrik searah, maka partikel koloid akan
bergerak menuju elektroda yang bermuatan berlawanan. Partikel koloid yang
bermuatan negatif akan menuju kearah anoda (elektroda positif), sedangkan
partikel koloid yang bermuatan positif akan menuju ke katoda (elektroda
negatif). Pada peristiwa elektrilisis partikel-partikel koloid akan dinetralkan
muatannya dan digumpalkan dibawah elektrode.Untuk lebih jelasnya dapat dilihat
animasinya dengan cara mengklik disini.
5) Koagulasi
Koloid akan mengalami koagulasi
(menggumpal) jika diberikan perlakuan sebagai berikut:
a. Penambahan
elektrolit yang bermuatan berlawanan. Semakin besar ion yang ditambahkan,
semakin efektif penggumpalannya.
b. Pencampuran dua sistem koloid yang bermuatan
berlawanan.
c. Pemanasan
Proses-proses yang memanfaatkan
sifat koagulasi koloid misalnya proses pengolahan karet dari bahan mentahnya
(lateks), proses penjernihan air dengan menambahkan tawas, proses terjadinya
delta di muara sungai, proses penggumpalan debu atau asap yang berasal dari
pabrik atau industri dan masih banyak lagi proses-proses lainnya yang
menggunakan koagulasi kolid.
6) Koloid Pelindung
Kolloid pelindung adalah koloid
yang bersifat melindungi koloid lain agar tidak mengalami koagulasi. koloid
pelindung bekerja dengan membentuk lapisan disekeliling partikel koloid yang
lain. Lapisan ini melindungi muatan koloid tersebut sehingga partikel koloid
tidak mudah mengendap atau terpisah dari mediumnya.
Koloid pelindung banyak digunakan dalam berbagai
industri misalnya, di industri sus, kasein digunakan untuk
melindungipartikel-partikel minyak atau lemak dalam medium cair. Dalam hal ini
kasein merupakan koloid pelindung.
7) Dialisis
Kestabilan suatu koloid dapat
dipertahankan dengan menambahkan sedikit elektrolit dengan konsentrasi yang
tepat kedalam koloid tersebut. Bila konsentrasi elektrolit tidak tepat, maka
justru akan terbentuk ion-ion yang mengganggu kestabilan koloid tersebut. Untuk
mencegah adanya ion-ion pengganggu ini ditempuh cara dialisis menggunakan
dialisator.
Pada proses dialisis, sistem koloid
dimasukan dalam kantong semipermiabel dan dicelupkan kedalam air yang mengalir
terus menerus. Kantong semipermiabel ini hanya dapat dilalui oleh ion-ion,
sedangkan partikel-partikel tidak dapat melewatinya. Ion-ion yang dikeluarkan
dari kantong ini larut dalam air dan mengikuti aliran air. Hal ini
mengakibatkan ion-ion yang ada disekitar kantong menembus keluar.
|
|
Koloid Pelindung
Pada beberapa proses, suatu koloid harus dipecahkan, tetapi dilain pihak koloid perlu
dijaga supaya tidak rusak. Suatu koloid dapat distabilkan dengan menambahkan
koloid lain yang disebut koloid pelindung.
Koloid pelindung ini akan membungkus partikel zat terdispersi sehingga tidak
dapat lagi menggelompok.
Contoh :
a. Pada pembuatan es krim digunakan gelatin untuk mencegah
pembentukan kristal besar es atau gula
b. Cat atau tinta dapat bertahan lama karena menggunakan
koloid pelindung
c. Zat-zat pegemulsi, seperti sabun dan deterjen, juga
tergolong koloid pelindung.
Koloid Liofil dan Koloid Liofob
Koloid
yang memiliki medium dispersi cair dibedakan atas Koloid liofil dan koloid liofob.
Dikatakan koloid liofil adalah
koloid dimana terdapat gaya tarik menarik
yang cukup besar antara fase terdispersi dengan medium pendispersinya
yang bersifat lebih stabil. Sedangkan Koloid liofob adalah koloid
dimana tidak atau sangat lemah gaya tarik menarik antara fase terdispersi
dengan medium pendispersinya yang bersifat kurang stabil. Bila pelarut yang
digunakan air disebut koloid hidrofil
dan koloid hidrofob.
Contoh :
Koloid Hidrofil : protein, sabun,
detergen, agar-agar, kanji dan gelatin Koloid Hidrofob: susu, mayonaise, sol belerang, sol
Fe(OH)3, sol sulfida dan sol logam Koloid hidrofil mempunyai gugus ionik atau gugus polar di permukaannya,
sehingga mempunyai interaksi yang baik dengan air. Butir-butir koloid
liofil/hidrofil dapat mengadsorpsi molekul mediumnya sehingga membentuk suatu
selubung atau jaket. Hal ini disebut solvatasi/hidratasi.
Dengan cara itu butir-butir koloid tersebut terhindar dari agregasi(pengelompokkan).
Sol hidrofil tidak akan
mengumpal pada penambahan sedikit elektrolit. Zat terdispersi dari sol hidrofil dapat
dipisahkan dengan pengendapan atau penguapan. Apabila zat padat tersebut
dicampurkan kembali dengan air maka dapat membentuk kembali sol hidrofil. Dengan
kata lain, sol hidrofil bersifat reversible.
Koloid hidrofob tidak akan
stabil dalam medium polar (seperti air) tanpa kehadiran zat pengemulsi atau
koloid pelindung. Zat pengemulsi membungkus partikel hidrofob sehingga terhindar dari koagulasi. Susu
(emulsi lemak dalam air) distabilkan
oleh sejenis protein susu, yaitu kasein; sedangkan mayonaise (emulsi minyak
nabati dalam air) distabilkan oleh kuning telur.
Sol hidrofob dapat mengalami
koagulasi pada penambahan sedikit elektrolit. Sekali zat terdispersi telah
dipisahkan, tidak akan membentuk sol jika dihancurkan kembali dengan air.
Perbedaan sol hidrofil den sol hidrofob dapat disimpulkan sebagai berikut.
|
PEMBUATAN KOLOID
Ukuran koloid terletak antara partikel larutan sejati dan partikel suspensi.
Oleh karena itu, partikel dapat dibuat dengan pengelompokan partikel larutan
sejati atau menghaluskan bahan dalam bentuk kasar kemudian didispersikan ke
dalam medium dispersi. Ada dua dasar metode pembuatan koloid sol, yaitu metode
kondensasi dan metode dispersi.
1. Cara Kondensasi
Metode di mana partikel-partikel kecil larutan sejati
bergabung membentuk partikel-partikel berukuran koloid. Proses ini melibatkan
penggabungan partikel-partikel larutan (atom, ion). Hal ini dilakukan melalui
beberapa reaksi kimia, yaitu dekomposisi rangkap, hidrolisis, redoks, dan
penggantian pelarut.
a.
Reaksi
Redoks
Reaksi Redoks merupakan reaksi pembentukan partikel
koloid melalui mekanisme perubahan bilangan oksidasi.
Pembutan
sol belerang dari reaksi antara hidrogen sulfida dengan belerang dioksida,
yaitu dengan mengalirkan gas H2S ke dalam larutan SO2
2H2S(g)
+ SO2(aq) → 2 H2O(l) + 3S (Koloid)
b.
Reaksi Hidrolisis
Hidrolisis
adalah reaksi suatu zat dengan air.
§ Pembuatan sol Fe(OH)3
dapat diperoleh dari reaksi hidrolisis garam FeCl3 dalam
air mendidih
§ 
FeCl3(aq) + 3H2O(aq) Fe(OH)3 (koloid)
+ 3HCl(aq)
FeCl3(aq) + 3H2O(aq) Fe(OH)3 (koloid)
+ 3HCl(aq)
§ Sol Au dapat dibuat dengan mereduksi larutan garamnya
menggunakan pereduksi organik formaldehida (HCHO)
2AuCl3 + 3HCHO + 3H2O
2Au
(koloid) + 6HCl + 3HCOOH
c. Dekomposisi Rangkap
sol As2S3 dapat dibuat dari reaksi
antara larutan H3AsO3 dengan larutan H2S.
2H3AsO3(aq) + 3H2S(aq) As2S3(Koloid) + 6H2O(l)
d. Penggantian pelarut
Belerang sukar larut dalam air, tetapi mudah larut dalam
alkohol seperti etanol. Jadi, untuk membuat sol belerang dengan medium
pendispersi air, belerang dilarutkan terlebih dahulu dalam etanol sampai jenuh.
Setelah larut, larutan belerang dalam etanol ini ditambahkan sedikit demi
sedikit ke dalam air sambil diaduk. Belerang akan menggumpal menjadi partikel
koloid akibat penurunan kelarutan belerang dalam air.
2.
Cara Dispersi
Metode di mana partikel-partikel besar dipecah menjadi
partikel-partikel berukuran koloid yang kemudian didispersikan dalam medium
pendispersinya. Caranya dapat berupa cara mekanik maupun
peptisasi
a. Cara Mekanik
Pembutan
koloid dengan cara mekanik adalah penghalusan partikel-partikel kasar zat padat
dengan penggilingan untuk membentuk partikel-partikel berukuran koloid. Alat
yang digunakan disebut penggilingan koloid.
Alat
penggilingan koloid terdiri dari 2 pelat baja dengan arah rotasi berlawanan.
Partikel kasar akan dimasukkan ke ruang antara kedua pelat tersebut dan
selanjutnya digiling. Partikel berukuran koloid yang terbuntuk kemudian
didispersikan dalam medium pendispersinya untuk membuat sistem koloid. Contoh
koloid yang dibuat dalam proses ini ialah koloid grafit untuk pelumas, tinta
cetak, cat, dan sol belerang.
b. Cara
peptisasi
Cara peptisasi adalah proses dispersinya endapan menjadi
sistem koloid dengan penambahan zat pemecah. Zat pemecah yang dimaksud adalah
elektrolit, terutama yang mengandung ion sejenis, atau pelarut tertentu.
Sebagai contoh: Jika pada endapan Fe(OH)3 ditambahkan elektrolit
FeCl3 (mempunyai ion Fe3+ yang sejenis) maka Fe(OH)3
maka Fe(OH)3 akan mengadsorpsi ion-ion Fe3+
tersebut. Sehingga, endapan menjadi bermuatan positif dan
memisahkan diri untuk membentuk partikel-partikel koloid.
Beberapa contoh lain
:
v
Sol
NiS dibuat dengan penambahan H2S kedalam endapan NiS
v
Sol
AgCl dibuat dengan penambahan HCl ke dalam endapan AgCl
v
Sol
Al(OH)3 dibuat dengan penambahan AlCl3 ke dalam endapan
Al(OH)3
c.
Cara
Busur Bredig
Cara busur Bredig digunakan untuk membuat sol logam
seperti Ag, Au, dan Pt. Alat yang digunakan dapat disimak pada gambar
berikut.
Logam yang akan diubah menjadi partikel-partikel koloid
digunakan sebagai elektrode. Dua elektrode logam dicelupkan ke dalam medium
pendispersi (air dingin) sedemikian sehingga kedua ujungnya saling berdekatan.
Kemudian kedua elektrode diberi loncatan listrik. Panas yang timbul akan
menyebabkan logam menguap. Uapnya kemudian akan terkondensasi dalam medium
pendispersi dingin. Hasil kondensasi ini berupa partikel-partikel koloid.
KEGUNAAN KOLOID
Sistem
koloid banyak digunakan pada kehidupan sehari-hari, terutama dalam kehidupan
sehari-hari. Hal ini disebabkan sifat karakteristik koloid yang penting, yaitu
dapat digunakan untuk mencampur zat-zat yang tidak dapat saling melarutkan
secara homogen dan bersifat stabil untuk produksi dalam skala besar.
Berikut
ini adalah tabel aplikasi koloid:
|
Jenis industri
|
Contoh
aplikasi
|
|
Industri
makanan
|
Keju,
mentega, susu, saus salad
|
|
Industri
kosmetika dan perawatan tubuh
|
Krim,
pasta gigi, sabun
|
|
Industri
cat
|
Cat
|
|
Industri
kebutuhan rumah tangga
|
Sabun,
deterjen
|
|
Industri
pertanian
|
Peptisida
dan insektisida
|
|
Industri
farmasi
|
Minyak
ikan, pensilin untuk suntikan
|
Berikut
ini adalah penjelasan mengenai aplikasi koloid :
1.
Pemutihan Gula
Gula
tebu yang masih berwarna dapat diputihkan. Dengan melarutkan gula ke dalam air,
kemudian larutan dialirkan melalui sistem koloid tanah diatomae atau karbon.
Partikel koloid akan mengadsorpsi zat warna tersebut. Partikel-partikel koloid
tersebut mengadsorpsi zat warna dari gula tebu sehingga gula dapat berwarna
putih.
2. Penggumpalan
Darah
Darah
mengandung sejumlah koloid protein yang bermuatan negatif. Jika terjadi luka,
maka luka tersebut dapat diobati dengan pensil stiptik atau tawas yang
mengandung ion-ion Al3+ dan Fe3+. Ion-ion tersebut membantu agar partikel
koloid di protein bersifat netral sehingga proses penggumpalan darah dapat
lebih mudah dilakukan.
3.
Penjernihan Air
Air
keran (PDAM) yang ada saat ini mengandung partikel-partikel koloid tanah
liat,lumpur, dan berbagai partikel lainnya yang bermuatan negatif. Oleh karena
itu, untuk menjadikannya layak untuk diminum, harus dilakukan beberapa langkah
agar partikel koloid tersebut dapat dipisahkan. Hal itu dilakukan dengan cara
menambahkan tawas (Al2SO4)3.Ion Al3+ yang terdapat pada tawas tersebut akan
terhidroslisis membentuk partikel koloid Al(OH)3 yang bermuatan positif melalui
reaksi:
Al3+
+ 3H2O à
Al(OH)3 + 3H+
Setelah
itu, Al(OH)3 menghilangkan muatan-muatan negatif dari partikel koloid tanah
liat/lumpur dan terjadi koagulasi pada lumpur. Lumpur tersebut kemudian
mengendap bersama tawas yang juga mengendap karena pengaruh gravitasi. Berikut
ini adalah skema proses penjernihan air secara lengkap.
KESIMPULAN
- Partikel koloid dapat menghamburkan cahaya sehingga berkas cahaya yang melalui sistem koloid. Dapat diamati dari samping sifat partikel koloid ini disebut efek Tyndav .
- Jika diamati dengan mikroskop ultra ternyata partikel koloid senantiasa bergerak dengan gerak patah-patah yang disebut gerak Brown. Gerak Brown terjadi karena tumbukan tak simetris antara molekul medium dengan partikel koloid.
- Koloid dapat mengadsorpsi ion atau zat lainpada permukaannya, dan oleh karena luas permukaannya yang relatif besar, maka koloid mempunyai daya adsorpsi yang besar.
- Adsorpsi ion-ion oleh partikel koloid membuat partikel koloid menjadi bermuatan listrik. Muatan koloid menyebabkan gaya tolak-menolak di antara partikel koloid, sehingga menjadi stabil (tidak mengalami sedimentasi).
- Muatan partikel koloid dapat ditunjukkan dengan elektroforesis, yaitu pergerakan partikel koloid dalam medan listrik.
- Penggumpalan partikel koloid disebut koagulasi. Koagulasi dapat terjadi karena berbagai hal, misalnya pada penambahan elektrolit. Penambahan elekrolit akan menetralkan muatan koloid, sehingga faktor yang menstabilkannya hilang.
- Koloid yang medium dispersinya berupa cairan dibedakan atas koloid liofil dan koloid liofob. Koloid liofil mempunyai interaksi yang kuat dengan mediumnya; sebaliknya, pada koloid liofob interaksinya tersebut tidak ada.
- Koloid dapat dibuat dengan cara dispersi atau kondensasi. Pada cara dispersi, bahan kasar dihaluskan kemudian didispersikan ke dalam medium dispersinya. Pada cara kondensasi, koloid dibuat dari larutan di mana atom atau molekul mengalami agregasi (pengelompokan), sehingga menjadi partikel koloid.
- Asbut adalah suatu bentuk pencemaran yang merupakan sistem koloid.